机械制造工程学金属切削原理与刀具习题.ppt

机械制造工程学 金属切削原理与刀具 第一章基本定义 第一章 基本定义 1．1 必备知识和考试要点 1．1. 1 切削运动与切削用量 1．掌握切削过程中所必需的切削运动的概念，了解主运动、进给运动的特点。 2．明确切削过程中工件上形成的已加工表面、待加工表面、加工表面。 3．熟悉切削用量三要素的概念、符号及度量单位。 [例1．3] 已知：加工阶梯轴的外圆 车刀?0=15o、α0=10o、kr’=15o、λs=－5o、α0’=5o，画出该车刀的标注角度，并计 算刀尖角εr、楔角β。 [分析]1。确定主偏角。该题没有给出主偏角的数值，学生在答题时往往一看是外圆车刀，就按普通外圆车刀的主偏角 (90o)绘图。而该题给出的加工对象为阶梯轴，就相当于给出90o主偏角。所以必须以90o偏刀来画，而其他角度不变。 2．副前角。在车刀标注角度图中不要求标出副刃前角，这是因为车刀的前刀面基本上都是平面，当前角和刃倾角确定后，副刃的前角也随之确定。即以前角和刃倾角为加工参数，就完全可以加工出平面型的前刀面，所以不需标出副刃的前角。但在标副刃的后角时，前刀面位置不能出原则错误，该题的γ0=15o(0)。由于kr=90o，所以γ0‘0，画图时前刀面位置投影线应在基面上，如例图1．5所示。在O—O剖面中，A点为高点，B点为低点；在O’－O’剖面中，A’点为高点，B’点为低点。 又如切断刀主切削刃在基面中的投影平行工件轴线，其进给方向垂直于工件的轴线，所以切断刀的主偏角kr=90o，γ0’0。 3．派生角度计算。车刀的刀尖角εγ 、楔角k0均为派生角度，可通过下面公式计算得出 [例1．4] 画图说明麻花钻钻孔时切削用量的概念、切削层参数的概念以及二者之间的换算关系。 [分析]1．区分每齿进给量和每转进给量的概念。对于麻花钻，钻头转一转，沿其轴线移动的距离为每转进给量f mm／r。钻头转过一个齿，沿轴线移动的距离为每齿进给量fz (αf)mm／z。钻头具有两条主切削刃，即有两个刀齿。所以每齿进给量和每转进给量呈2倍关系。 2．确定待加工表面位置。钻孔是在实体上加工孔，所以只能出现在已加工表面。而背吃刀量的概念是已加工表面和待加工表面的垂直距离。为了能求得背吃刀量，可以先从扩孔加工来考虑。在扩孔加工时，待加工表面为加工前底孔表面，所以背吃刀量αp可由下式计算 - αp= (dm－dw)／2 (1．4) 式中 dm——加工后孔径； dw——加工前孔径。 钻孔可视为dw=0的情况，所以麻花钻钻孔尺寸的背吃刀量为 αp=dm/2 式中 dm －工件加工孔径。 3．掌握切削用量与切削层参数间的关系公式。 [答案] 见例图1．7。 (1)切削速度v：切削速度系指钻头外缘处的线速度。 V=πdmn/1000×60 m／s 式中 dm——钻头外径，mm； n——钻头或工件转速，r／rain。 ， (2)进给量f：钻头或工件每转一转，相对于工件的轴向位移量，称为每转进给量，或简称进给量，以f表示，单位为mm／r；钻头每转一个刀齿，钻头与工件之间的相对轴向位移量，称为每齿进给量，以符号f：表示，单位为mm／z；在每秒钟内，钻头与工件之间的轴向位移量，则称为每秒进给量或进给速度，以符号vf表示，单位为mm／s。它们之间的关系为 vf=nf=2nfz／60 mm／s 式中 n—钻头或工件的转速，r／min。 (3)背吃刀量(钻削深度) αp：αp=dm／2，单位为mm。 (4)切削厚度hD：切削厚度系指垂直于主切削刃在基面上投影方向测出的切削层断面尺寸，即 hD=fz sinkγ = f sinkγ /2 mm 由于主切削刃上各点的主偏角不等，因此各点的切削厚度也不相等。 (5)切削宽度bD：切削宽度系指在基面上所量出的主切削刃参加工作的长度，即 bD=αp/ sinkγ =d/2 sinkγ mm 切削面积AD：对麻花钻来讲，切削面积实际上系指每个刀齿的切削面积，即 AD=hD bD=fz αp = f d / 4 mm2 [例1．5] 举例说明外圆车刀横向进给和纵向进给时工作角度的修整计算(画图)。 [分析]车刀的标注角度是在不考虑进给运动时的基面、切削平面为参考平面。在有进给运动时，合成运动的速度方向发生变化，工作基面、工作切削平面发生了变化。车刀工作角度即是在考虑进给运动时刀具的实际切削角度。 [答案] 横向进给运动时(如切断刀，见例图1．8)，工作角度的修正计算为 纵向进给运动时(